ძირითადი სხვაობა – ფეროს vs ფერი
რკინა ერთ-ერთი ყველაზე უხვი ლითონის ელემენტია დედამიწაზე და შავი (Fe2+) და რკინის (Fe2+) არის რკინის ელემენტის ორი დაჟანგვის ფორმა, რომელთა შორის არის განსხვავება მათი ელექტრონული კონფიგურაციის მიხედვით. ფერს აქვს +2 დაჟანგვის მდგომარეობა, ხოლო რკინას აქვს +3 დაჟანგვის მდგომარეობა. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ეს არის ორი სტაბილური იონი ერთი მშობლის ელემენტიდან. ამ ორ იონს შორის მთავარი განსხვავებაა მათი ელექტრონული კონფიგურაცია. რკინის იონი წარმოიქმნება რკინის ატომიდან 2d-ელექტრონების აღმოფხვრის შედეგად, ხოლო რკინის იონი წარმოიქმნება რკინის ატომიდან 3d-ელექტრონების აღმოფხვრის შედეგად. ეს იძლევა განსხვავებულ ქიმიურ თვისებებს, განსხვავებებს მჟავიანობაში, რეაქტიულობის მაგნიტურ თვისებებს და სხვადასხვა ფერს ქიმიურ კომპლექსებსა და ხსნარებში.
რა არის შავი?
შავი რკინა აქვს +2 დაჟანგვის მდგომარეობა; წარმოიქმნება ნეიტრალური რკინის ატომიდან ორი 3s გარსიანი ელექტრონის ამოღებით. შავი რკინის წარმოქმნისას 3D-ელექტრონები იგივე რჩება, შედეგად იონს აქვს ექვსივე d-ელექტრონი. შავი იონი პარამაგნიტურია, რადგან მას აქვს დაუწყვილებელი ელექტრონები ყველაზე გარე გარსში. მიუხედავად იმისა, რომ მას აქვს d-ელექტრონების ლუწი რაოდენობა, როდესაც ისინი ავსებენ ხუთ d-ორბიტალს, ზოგიერთი ელექტრონი რჩება დაუწყვილებელი იონში. მაგრამ როდესაც ის აკავშირებს სხვა ლიგანდებს, ეს თვისება შეიძლება შეიცვალოს. რკინის იონები შედარებით უფრო ძირითადია ვიდრე რკინის იონები.
რა არის ფერი?
შავი რკინას აქვს +3 დაჟანგვის მდგომარეობა; წარმოიქმნება რკინის ნეიტრალური ატომიდან ორი 3s გარსიანი ელექტრონის და ერთი d-ელექტრონის ამოღებით. რკინის რკინას აქვს 5d-ელექტრონები მის გარე გარსში და ეს ელექტრონული კონფიგურაცია შედარებით სტაბილურია ნახევრად შევსებული ორბიტალებისგან დამატებითი სტაბილურობის გამო.რკინის იონები უფრო მჟავეა შავი იონებთან შედარებით. ზოგიერთ რეაქციაში რკინის იონებს შეუძლიათ იმოქმედონ როგორც ჟანგვის აგენტი. მაგალითად, მას შეუძლია იოდიდის იონების დაჟანგვა მუქ ყავისფერ ხსნარამდე, თუ იოდი.
2Fe3+(aq) + 2I–(აკ) → 2Fe2+(aq) + I2(ს/წ)
რა განსხვავებაა ფეროსსა და ფერს შორის?
შავი და რკინის მახასიათებლები:
ელექტრონული კონფიგურაცია:
რკინის ელექტრონული კონფიგურაცია არის;
1s2, 2s2, 2p6, 3s 2, 3p6, 4s2, 3d6
შავი:
შავი რკინა წარმოიქმნება რკინის ატომიდან ორი ელექტრონის (ორი 3s ელექტრონის) ამოღებით. შავი რკინას აქვს ექვსი ელექტრონი d- გარსში.
Fe → Fe2+ + 2e
აქვს ელექტრონული კონფიგურაცია 1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p6, 3d6.
ფერი:
რკინის რკინა წარმოიქმნება სამი ელექტრონის (ორი 3s ელექტრონი და ერთი d-ელექტრონის) ამოღებით რკინისგან. რკინის რკინას აქვს ხუთი ელექტრონი d- გარსში. ეს არის ნახევრად შევსებული მდგომარეობა d-ორბიტალებში, რომელიც ითვლება შედარებით სტაბილურად. ამიტომ, რკინის იონები შედარებით სტაბილურია, ვიდრე რკინის იონები.
Fe → Fe3+ + 3e
აქვს ელექტრონული კონფიგურაცია 1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p6, 3d5.
წყალში ხსნადობა:
შავი:
როდესაც შავი იონები წყალშია, ის იძლევა გამჭვირვალე, უფერო ხსნარს. იმის გამო, რომ შავი რკინა მთლიანად იხსნება წყალში. არსებობს მცირე რაოდენობით Fe2+ ბუნებრივი წყლის გზები.
ფერი:
შეიძლება ნათლად იდენტიფიცირება, როდესაც რკინის (Fe3+) იონები არის წყალში. იმის გამო, რომ იგი წარმოქმნის ფერად ნალექს წყლისთვის დამახასიათებელი გემოთი. ეს ნალექები იქმნება, რადგან რკინის იონები წყალში უხსნადია. საკმაოდ უსიამოვნოა, როდესაც რკინის იონები იხსნება წყალში; ადამიანებს არ შეუძლიათ რკინის იონების შემცველი წყლის გამოყენება.
კომპლექსის წარმოქმნა წყალთან ერთად:
შავი:
შავი იონი ქმნის კომპლექსს ექვსი წყლის მოლეკულით; მას ჰქვია ჰექსაკვაირონის (II) იონი [Fe(H2O)6]2+ (aq). ის ღია მწვანე ფერისაა.
ფერი:
ფერის იონი ქმნის კომპლექსს ექვსი წყლის მოლეკულით; მას ჰქვია ჰექსაკვაირონის (III) იონი [Fe(H2O)6]3+ (aq). მას აქვს ღია მეწამული ფერი.
მაგრამ, ჩვეულებრივ წყალში ვხვდებით ყვითელ ფერს; ეს გამოწვეულია სხვა ჰიდროკომპლექსის წარმოქმნით, რომელიც პროტონებს წყალში გადააქვს.
სურათი თავაზიანობა: 1. „რკინის(II) ოქსიდი“[საჯარო დომენი] Commons-ის მეშვეობით 2. „რკინის(III)-ოქსიდი-ნიმუში“Benjah-bmm27 – საკუთარი ნამუშევარი. [საჯარო დომენი] Commons-ით
